麻酔中の意識と侵害受容 (NOCICON)
全身麻酔中の意識の全脳機能接続マーカーに対する侵害受容の影響の特徴付け
調査の概要
詳細な説明
背景: これまで、全身麻酔における意識の臨床神経モニタリングは、脳の孤立した前頭部領域の電気生理学的評価に依存しており、意識の維持または停止に関与する神経機構については部分的な洞察しか提供されていませんでした。 さらに、意識の機能的接続性およびグラフ理論マーカーは、外科麻酔中の侵害受容に応じてまだ研究されておらず、侵害受容が麻酔誘発性の意識喪失にどのように影響するかは依然として不明である。
目的: この研究では、意識の hd-EEG (高密度脳波) 機能マーカーが全身麻酔中の侵害受容にどのように関連しているかを調査します。 より具体的には、この研究の目的は、有害な刺激によって引き起こされる脳全体の機能的接続性とネットワーク変化を特徴づけ、これらの発見を臨床的に適用可能なEEG（脳波）モンタージュに適合させることです。 この目的を達成するために、次の 3 つの具体的な目標が設定されました。
- 全身麻酔中の尺骨神経の強傷性刺激の前、最中、後の全身麻酔の機能的接続性とネットワーク特性を比較します。
- 機能的接続性とネットワーク特性との関連性と、標準的な臨床神経モニタリング ツールによって計算された催眠の深さと侵害受容の変化を調査します。
- 有害な刺激によって引き起こされる機能ネットワークの変化を最適に検出する 20 個の EEG チャネルの組み合わせを特定します。
研究デザイン: この研究は予備的な前向き観察研究になります。 この検査は、全身麻酔下で手術を予定している患者 30 人 (n = 30) に対して実施されます。 患者はメゾンヌーヴ・ロズモン病院から集められ、北ノール国立大学統合センターの睡眠医学先端研究センター（CARSM）のhd-EEG（高密度脳波）システムを使用して検査される。 -モントリオール島 (CIUSSS-NIM)。
プロトコール: 前投薬は投与されません。 手術室に入るとき、研究者は、Cz を基準とする 128 チャンネル EEG 生理食塩水ネット (MagstimEGI) を患者の頭に置きます (適用時間 10 分)。 インピーダンスは検証され、研究期間中 <50 kΩ に維持されます。 患者は仰向けに配置され、すべての日常的なモニターが設置されます（心電図検査、非観血的血圧およびパルス酸素濃度測定、鼻咽頭温度および呼気終末二酸化炭素分圧）。 PMD200TM モニター (低レベルから高レベルまでの侵害受容を反映する指センサー デバイス) およびバイスペクトル指数 (BIS) は、麻酔器と患者に接続され、侵害受容レベル (NOL) 指数と BIS を継続的に記録します。
目を閉じた状態での5分間のベースライン安静状態EEGは、誘導（覚醒）前に実行されます。 NOL、BIS、平均動脈圧 (MAP) および心拍数 (HR) のベースライン値は導入前に 1 分間記録されます。全身麻酔はプロポフォールとレミフェンタニルで導入されます。 プロポフォールは、マーシュ薬物動態モデル 46 を使用し、フラッシュ モードで 2.0 mcg/ml のプロポフォールの効果部位濃度を初期目標予測値として、ターゲット制御注入 (TCI) ポンプで投与されます。 プロポフォールの目標は、BIS が 45 ～ 55 に達するまで 0.2 mcg/ml ずつ調整されます。 同時に、麻酔導入のためにレミフェンタニルが 1 mcg.Kg-1 の用量で 30 秒間にわたって投与され、目標 NOL 指数は閾値 10 未満となります。 BIS および EEG の筋電図汚染の可能性を排除するために、患者が反応しなくなり、BIS 45 ～ 55 に達したら、ロクロニウム (0.8 mg/kg ボーラスとその後の注入) が投与されます。 その後、前腕の電気刺激に対する反応によって筋弛緩剤が完全に活性化したことが示されるまで、患者は 100% 吸気 O2 で手動換気されます。 患者にはビデオ喉頭鏡とスタイレットが挿管され、人工呼吸器が開始されます。 催眠の深さは 45 ～ 55 の BIS 値で継続的に監視され、この目標を維持するためにプロポフォールの投与が調整されます。 痛みを伴う刺激がなくなったら、レミフェンタニルの投与は一時停止されます。
この時点で、レミフェンタニルの除去を可能にするために、レミフェンタニルの一時停止後、有害な刺激は少なくとも 10 分間遅らせられます。 この期間中、患者の位置決め、滅菌ドレープの適用、手術器具の準備に時間を慎重に使用します。 最後に、患者が刺激や操作を受けない5分間の「無痛期間」が行われます。 この 5 分間の刺激前期間中に、安静状態の EEG 記録が記録されます。 NOL 指数、BIS、HR および MAP の測定は、有害な刺激を適用する 1 分前に開始されます (平均値は、刺激前条件の NOL および HR の基礎値を構成します)。
次に電気刺激を加えます。 これは、通常の神経刺激装置 (100 Hz、70 mA) によって 30 秒間、非利き手前腕の尺骨神経に標準化された強傷性刺激を与えるものです。47 Hd-EEG 記録と NOL 指数の同時測定、BIS、HR、および MAP は、強傷性刺激の 30 秒間 (刺激) に実行され、その後 5 分間 (刺激後) 継続されます。 この記録期間には、他の外部刺激が入らないように保たれます。 この期間が終了すると、脳波ネットが取り外され、研究者は手術室から退出します。 手術が開始され、標準治療として麻酔処置が継続されます。
データ分析: データ分析は CIUSSS-NIM で主導されます。 HD-EEG データは 0.1 ～ 50 Hz のバンドパス フィルター処理され、非頭皮チャネルは破棄されます。 ノイズの多いエポックやチャネル、筋肉や非生理学的アーティファクトは削除されます。 EEG データは平均基準に再参照されます。 患者の状態ごとに、研究者は、デルタ (0.5 ～ 4 Hz)、シータ ( 10 秒ウィンドウ上の電極チャネルのすべてのペアごとの組み合わせに対する、アルファ (8-13 Hz)、およびベータ (14-30 Hz) の周波数帯域。 研究者は、AEC および wPLI ネットワークから、グラフの理論的特性 (例: バイナリの小さな世界性、クラスタリング係数、モジュール性、全体的な効率性）を評価して、全体的な機能の統合と分化を評価します。 dPLI マトリックスは、条件全体にわたる前頭頭頂結合の程度と方向を評価するために使用されます。 条件全体にわたる BIS (デルタ-BIS) および NOL (デルタ-NOL) の変動、ならびに刺激条件および刺激後条件中の NOL のピーク値 (ピーク NOL) が記録されます。
統計分析: 研究者は、年齢と性別を共変量として独立サンプルの t 検定と ANOVA を使用して、さまざまな機能的接続性とネットワーク特性に関する覚醒、刺激前、刺激、および刺激後の条件を比較します。条件。 次に、研究者は、K 平均法クラスタリング分析を使用して、有害なシミュレーションの有無を最も区別できる条件を特定します。 K 平均法を使用して特定された最も顕著な特徴は、誘発されたデルタ BIS およびデルタ NOL、およびピーク NOL と相関付けられ、これらの変数間の関係が調査されます。 最後に、研究者らは深層機械学習アプローチを使用して、機能的接続性とネットワーク特性における痛みによって引き起こされる変化を最も強力に検出できる 20 個の EEG チャネルの組み合わせを特定します。 P 値は、ファミリーワイズ誤差補正を使用して多重比較のために補正されます。 選択した機能的接続性とネットワーク マーカーが SA1 の有害な刺激に応答して統計的な差異をもたらさない場合、研究者は、EEG の特徴 (スペクトル、時間的) を特定するために、畳み込みアーキテクチャを使用した特徴学習による深層機械学習アプローチに進みます。および空間的）、有害な刺激に応じて最も強い変化を示します。
リスクと不都合 : この研究への参加に関して予期されるリスクはありません。 電極の配置に伴う不便さは最小限であり、頭皮への潜在的な刺激が含まれますが、これは自然に消えます。 実験薬は使用されません
研究の種類
入学 (推定)
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前：Catherine Duclos, Ph.D
- 電話番号：5833280 514-338-2222
- メール：catherine.duclos@umontreal.ca
研究連絡先のバックアップ
- 名前：Naomie Lussier, B.Sc
- 電話番号：819-437-7934
- メール：naomie.lussier@umontreal.ca
研究場所
-
-
Quebec
-
Montréal、Quebec、カナダ、H1T2M4
- Hopital Maisonneuve Rosemont, CIUSSS de l'est de l'Ile de Montréal
-
主任研究者：
- Catherine Duclos, Ph.D
-
-
参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
健康ボランティアの受け入れ
サンプリング方法
調査対象母集団
説明
包含基準:
- 18～60歳
- フランス語または英語の理解力
- ASA スコア I または II (米国麻酔科医協会 (ASA) 身体状態分類システム)
除外基準:
- 不安定な冠状動脈の病理
- 心拍リズム障害
- 緊急手術
- 妊娠
- 術前の血行動態不全
- 過去6か月以内の薬物またはアルコール依存症
- 3か月以上の慢性向精神薬使用
- 過去6週間のオピオイド使用または慢性疼痛状態
- 精神病理
- 研究製品のいずれかに対するアレルギー
- 挿管が困難
- 予期せぬ術前合併症
- てんかん
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
|---|---|
|
参加者
研究への参加候補者には、手術の前日に電話で連絡があります。 研究の詳細は研究チームのメンバーによって参加候補者に説明され、参加/除外基準も確認されます。 手術当日の朝、共同研究者が患者に会って懸念事項に対処します。 書面によるインフォームドコンセントは、患者の治療チームのメンバーではない研究チームのメンバーによって取得されます。 その後、参加者は「介入」セクションで説明されている介入を受けます。 |
手術室に入ると、研究者は、Cz を基準とする 128 チャンネルの Hd-EEG (高密度脳波) 生理食塩水ネットを患者の頭に置きます。
インピーダンスは検証および維持されます
|
この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
|
覚醒状態 (ベースラインの安静状態)
時間枠：5分
|
目を閉じた状態でのEEGは、128チャンネルのEEG生理食塩水ネット（マイクロボルト-mVで測定）を使用して誘発前に実行されます。 研究者は、振幅包絡線相関 (AEC)、加重位相遅れ指数 (wPLI)、および有向位相遅れ指数 (dPLI) を使用して機能接続ネットワークを構築します。 これは、10 秒ウィンドウ上の電極チャネルのすべてのペアの組み合わせに対して、デルタ (0.5 ～ 4 Hz)、シータ (4 ～ 7 Hz)、アルファ (8 ～ 13 Hz)、およびベータ (14 ～ 30 Hz) の周波数帯域で実行されます。 wPLI および AEC マトリックスから、研究者は以下を計算します。
dPLI は、フィードバック優勢指数を評価するために使用されます。 捜査官は次のことも計算します。
|
5分
|
|
刺激前（安静状態）
時間枠：5分
|
誘導後に、128 チャンネルの EEG 生理食塩水ネット (マイクロボルト - mV で測定) を使用して EEG が実行されます。 研究者は、振幅包絡線相関 (AEC)、加重位相遅れ指数 (wPLI)、および有向位相遅れ指数 (dPLI) を使用して機能接続ネットワークを構築します。 これは、10 秒ウィンドウ上の電極チャネルのすべてのペアの組み合わせに対して、デルタ (0.5 ～ 4 Hz)、シータ (4 ～ 7 Hz)、アルファ (8 ～ 13 Hz)、およびベータ (14 ～ 30 Hz) の周波数帯域で実行されます。 wPLI および AEC マトリックスから、研究者は以下を計算します。
dPLI は、フィードバック優勢指数を評価するために使用されます。 捜査官は次のことも計算します。
|
5分
|
|
刺激
時間枠：30秒
|
EEG 記録は、128 チャネル EEG 生理食塩水ネット (マイクロボルト - mV で測定) を使用して、30 秒間の強傷性刺激中に行われます。 研究者は、振幅包絡線相関 (AEC)、加重位相遅れ指数 (wPLI)、および有向位相遅れ指数 (dPLI) を使用して機能接続ネットワークを構築します。 これは、10 秒ウィンドウ上の電極チャネルのすべてのペアの組み合わせに対して、デルタ (0.5 ～ 4 Hz)、シータ (4 ～ 7 Hz)、アルファ (8 ～ 13 Hz)、およびベータ (14 ～ 30 Hz) の周波数帯域で実行されます。 wPLI および AEC マトリックスから、研究者は以下を計算します。
dPLI は、フィードバック優勢指数を評価するために使用されます。 捜査官は次のことも計算します。
|
30秒
|
|
刺激後
時間枠：5分
|
EEG 記録は、128 チャンネル EEG 生理食塩水ネット (マイクロボルト - mV 単位で測定) を使用して、強傷性刺激の 5 分後に継続されます。 研究者は、振幅包絡線相関 (AEC)、加重位相遅れ指数 (wPLI)、および有向位相遅れ指数 (dPLI) を使用して機能接続ネットワークを構築します。 これは、10 秒ウィンドウ上の電極チャネルのすべてのペアの組み合わせに対して、デルタ (0.5 ～ 4 Hz)、シータ (4 ～ 7 Hz)、アルファ (8 ～ 13 Hz)、およびベータ (14 ～ 30 Hz) の周波数帯域で実行されます。 wPLI および AEC マトリックスから、研究者は以下を計算します。
dPLI はフィードバック優勢指数を評価するために使用されます。 複雑さと重要性を評価するために、調査員は次の計算も行います。
|
5分
|
二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
|
侵害レベル指数 (NOL) のベースライン値 - 覚醒
時間枠：1分
|
侵害受容レベル指数（NOL）のベースライン値は、導入前に 1 分間記録されます。 NOL は、指感覚装置によって測定される単一の無次元の数値であり、低 (0) から高 (100) までの侵害受容を反映します。 NOL はインデックスであるため、NOL に関連付けられた測定値はありません。 |
1分
|
|
バイスペクトル指数 (BIS) のベースライン値 - Awake
時間枠：1分
|
バイスペクトル指数（BIS）のベースライン値は、導入前に 1 分間記録されます。 BIS は、前頭前脳波活動を測定し、術中の催眠の深さを評価する 2 電極モニターです。 0 (皮質の完全な沈黙) から 100 (完全に覚醒し意識がある) までの単一の数値が与えられます。 BIS はインデックスであるため、BIS に関連付けられた測定値はありません。 |
1分
|
|
平均動脈圧 (MAP) のベースライン値 - 覚醒時
時間枠：1分
|
平均動脈圧（MAP）のベースライン値は、導入前に 1 分間記録されます。 MAP は、心臓の 1 周期、収縮期、拡張期にわたる平均動脈圧です。 mmHgで測定されます。 |
1分
|
|
心拍数 (HR) のベースライン値 - 覚醒時
時間枠：1分
|
心拍数 (HR) のベースライン値は、導入前に 1 分間記録されます。 心拍数は、1 分あたりの心臓の収縮数 (1 分あたりの拍動数、または bpm) で測定されます。 |
1分
|
|
痛覚レベル指数 (NOL) の基礎値 - 刺激前
時間枠：1分
|
侵害刺激レベル指数 (NOL) の測定は、侵害刺激を与える 1 分前に開始されます。 NOL は、指感覚装置によって測定される単一の無次元の数値であり、低 (0) から高 (100) までの侵害受容を反映します。 NOL はインデックスであるため、NOL に関連付けられた測定値はありません。 |
1分
|
|
バイスペクトルインデックス (BIS) の基礎値 - 刺激前
時間枠：1分
|
バイスペクトルインデックス (BIS) の測定は、有害な刺激を与える 1 分前に開始されます。 BIS は、前頭前脳波活動を測定し、術中の催眠の深さを評価する 2 電極モニターです。 0 (皮質の完全な沈黙) から 100 (完全に覚醒し意識がある) までの単一の数値が与えられます。 BIS はインデックスであるため、BIS に関連付けられた測定値はありません。 |
1分
|
|
平均動脈圧（MAP）の基礎値 - 刺激前
時間枠：1分
|
平均動脈圧 (MAP) の測定は、有害な刺激を加える 1 分前に開始されます。 MAP は、心臓の 1 周期、収縮期、拡張期にわたる平均動脈圧です。 mmHgで測定されます。 |
1分
|
|
心拍数 (HR) の基礎値 - 刺激前
時間枠：1分
|
有害な刺激を加える 1 分前に心拍数 (HR) の測定が開始されます。 心拍数は、1 分あたりの心臓の収縮数 (1 分あたりの拍動数、または bpm) で測定されます。 |
1分
|
|
侵害受容レベル指数 (NOL) の値 - 刺激
時間枠：30秒
|
侵害受容レベル指数 NOL の測定は、30 秒間の強傷性刺激中に行われます。 NOL は、指感覚装置によって測定される単一の無次元の数値であり、低 (0) から高 (100) までの侵害受容を反映します。 NOL はインデックスであるため、NOL に関連付けられた測定値はありません。 |
30秒
|
|
バイスペクトル指数 (BIS) の値 - 刺激
時間枠：30秒
|
バイスペクトル指数 (BIS) の測定は、30 秒間の強傷刺激中に行われます。 BIS は、前頭前脳波活動を測定し、術中の催眠の深さを評価する 2 電極モニターです。 0 (皮質の完全な沈黙) から 100 (完全に覚醒し意識がある) までの単一の数値が与えられます。 BIS はインデックスであるため、BIS に関連付けられた測定値はありません。 |
30秒
|
|
平均動脈圧 (MAP) の値 - 刺激
時間枠：30秒
|
平均動脈圧 (MAP) の測定は、30 秒間の強傷性刺激中に行われます。 MAP は、心臓の 1 周期、収縮期、拡張期にわたる平均動脈圧です。 mmHgで測定されます。 |
30秒
|
|
心拍数 (HR) の値 - 刺激
時間枠：30秒
|
心拍数 (HR) の測定は、30 秒間の強傷性刺激中に行われます。 心拍数は、1 分あたりの心臓の収縮数 (1 分あたりの拍動数、または bpm) で測定されます。 |
30秒
|
|
侵害受容レベル指数 (NOL) の値 - 刺激後
時間枠：5分
|
侵害受容レベル指数 (NOL) の測定は、強傷刺激後の 5 分間継続されます。 NOL は、指感覚装置によって測定される単一の無次元の数値であり、低 (0) から高 (100) までの侵害受容を反映します。 NOL はインデックスであるため、NOL に関連付けられた測定値はありません。 |
5分
|
|
バイスペクトルインデックス (BIS) の値 - 刺激後
時間枠：5分
|
バイスペクトル指数 (BIS) の測定は、強傷性刺激後の 5 分間継続されます。 BIS は、前頭前脳波活動を測定し、術中の催眠の深さを評価する 2 電極モニターです。 0 (皮質の完全な沈黙) から 100 (完全に覚醒し意識がある) までの単一の数値が与えられます。 BIS はインデックスであるため、BIS に関連付けられた測定値はありません。 |
5分
|
|
平均動脈圧 (MAP) の値 - 刺激後
時間枠：5分
|
平均動脈圧 (MAP) の測定は、強傷刺激後の 5 分間継続されます。 MAP は、心臓の 1 周期、収縮期、拡張期にわたる平均動脈圧です。 mmHgで測定されます。 |
5分
|
|
心拍数 (HR) の値 - 刺激後
時間枠：5分
|
心拍数 (HR) の測定は、強傷性刺激後の 5 分間継続されます。 心拍数は、1 分あたりの心臓の収縮数 (1 分あたりの拍動数、または bpm) で測定されます。 |
5分
|
協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者：Catherine Duclos, Ph.D、CIUSSS du Nord-de-l'Île-de-Montréal
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (推定)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。